打破味覺迷思:你以為「酸、甜、苦、鹹、鮮」分布在舌頭的不同部位?

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我們想讓你知道的是

那為什麼人類會在苦味的基因形態上有變異呢?一個可能的原因就是,對於苦味有較強的敏銳度時,或許有助於避開可能有毒的食物。

文:謝伯讓

爭議中的味覺定義

生物學家目前對於味覺的定義,主要是來自於我們對脊椎動物味覺系統的了解。一般來說,我們把味覺定義為「透過口中味蕾來偵測食物中化學物質」的能力。而其中的兩個要素,就是「口」和「味蕾」。

聰明的大家一看到這兩個要素,應該就知道大事不妙,因為在沒有嘴巴的單細胞生物,以及沒有味蕾結構的無脊椎動物身上,這個定義明顯不適用。

比方說,許多單細胞生物都具有「趨化性」(chemotaxis),也就是在偵測到葡萄糖時會往該方向趨近。但是由於單細胞生物並沒有味蕾這樣特化的化學感覺終端器官,因此我們不把他們對葡萄糖的偵測能力稱作是味覺,不然此例一開,許多植物對環境中營養化學物質的偵測能力也得稱作是味覺了。

不過,有許多較複雜的無脊椎動物(例如果蠅)的確具有嘴巴,也有類似味蕾的化學感覺終端器官,這些生物算不算擁有味覺呢?雖然目前大多數研究人員在研究無脊椎動物與覓食有關的化學感覺能力時,為了方便描述以及方便和脊椎動物進行比較,大多仍是以味覺稱之。但是究竟無脊椎動物的這種化學感知能力能否稱為味覺,其實仍有爭議。

例如美國科羅拉多大學的生物學家芬格(Thomas E. Finger)就主張,只有擁有真正味蕾的脊椎動物,才真的擁有味覺,其他生物與覓食相關的化學偵測能力則不能稱為味覺。因為如果我們仔細檢視無脊椎動物身上類似味蕾的化學感覺終端器官時,就會發現其中的分子與細胞結構其實和我們的味蕾大相逕庭。比方說果蠅的「感覺脣瓣」(labellar sensilla)內的細胞是雙極神經細胞(bipolar neuron),其軸突會延伸到中樞神經系統中。但是人類味蕾中的細胞則是不具有軸突的特化表皮細胞。因此,這兩種化學感覺終端器官雖然相似,但卻可能是各自獨立演化出來的器官。是故,無脊椎動物的這種化學感知能力與脊椎動物的味覺可能並不相同。

不過,在此為了方便比較和描述,我們先不理會這項定義上的爭議,仍然暫時以「偵測食物中化學物質能力」來定義味覺,而不以「是否擁有真的味蕾」來定義味覺。接下來,我們就以這個較寬鬆的定義,來看看各種不同生物身上有哪些相似但卻又迥異的味覺系統。

不同生物的味覺系統

首先登場的,是演化上較早分支出來的櫛水母動物、多孔動物、扁盤動物和刺細胞動物。在這些生物身上,可以見到許多化學受器,但或許是因為這些化學受器仍然沒有完全分化,也或許是因為研究仍然不足,因此目前很難對這些化學受器進行區分。相較之下,在稍晚才分支出來的兩側對稱動物身上,我們就可以明確見到與覓食行為有關的味覺化學受器。

以兩側對稱動物中的蛻皮動物(Ecdysozoa)為例,多數的蛻皮動物通常都具有堅硬的表皮(線蟲動物和節肢動物都屬於蛻皮動物),由於表皮的功能本來就是用來保護生物之用,因此神經細胞當然不會錯過這個「以鄰為壑」的大好機會。在這些生物身上,我們通常可以看到味覺感覺細胞躲在表皮之下,然後使用樹突穿透或靠近表皮來接收化學訊號。在果蠅身上,這些化學受器不只出現在口器附近,也分布在可能會觸及食物的腳和翅膀邊緣。

在兩側對稱動物中的冠輪動物(Lophotrochozoa)身上,也可以清楚見到使用味覺化學受器的覓食行為。比方說,醫療水蛭(Hirudo medicinalis)的吸血行為就是透過味覺所觸發的。當水蛭位於背脣中的味覺受器接觸到血液或血漿中的鹽和精胺酸(arginine)時,進食反應就會啟動。專門獵殺蚯蚓的肉食性水蛭(Haemopis marmorata)也是透過類似的機制來追蹤蚯蚓的足跡味道。

到了脊椎動物身上,味蕾終於現身。所有脊椎動物的味蕾都有以下幾個同樣的特點。第一,每個味蕾中都有許多特化的表皮細胞,其中包括了感覺細胞以及支持細胞。第二,味蕾中有些細胞會延伸至味蕾的開口處以利偵測化學物質。第三,味蕾中可以發現顏面神經、舌咽神經或迷走神經的末梢,化學訊息就是透過味蕾中的這些神經末梢傳入大腦。

為了處理龐雜的味覺資訊,大腦更是演化出專司味覺的腦區:原始腦的後腦。在許多依賴味覺的魚類腦中,時常可以見到專門用來處理味覺的膨大後腦。例如北美水牛魚(buffalofish)的後腦就有一對膨大的「迷走腦葉」(vagal lobe),此腦區專門處理由上顎的味覺受器所傳入的資訊,可以幫助水牛魚在混濁的河底尋找食物。

同樣的,在鯰魚的後腦中,也可以發現相似的結構。鯰魚的後腦中除了有類似水牛魚的「迷走腦葉」之外,還有一對「臉腦葉」(facial lobe)負責接受來自顏面神經的訊息。奇特的是,鯰魚的味蕾和顏面神經竟然遍布全身,而不是只局限在口部和臉部而已。這種特化的顏面神經和「臉腦葉」也可以幫助鯰魚透過顏面神經以味覺來偵測水中的食物和化學物質。原始腦的後腦最後演化成人類的延髓。人類延髓中的孤束核(nucleus of the solitary tract)接收了來自顏面神經(舌頭感覺)、舌咽神經(舌咽感覺)和迷走神經(內臟感覺)的訊息,這些訊息也會傳送至其他的腦區,形成自主神經的調控迴路。

人類的味蕾與味覺


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Photo Credit:The News Lens Brand Studio

我們想讓你知道的是

隨著數位發展部的正式成立,臺灣公部門的數位轉型也邁入全新階段。我們透過專訪數位發展部數位政府司的王誠明司長,帶大家認識臺灣「數位治理」發展的前世今生,以及如何應用「MyData」串聯、應用既有資料,改變我們的日常生活!

資通訊科技的日新月異驅動社會飛速發展,無論日常購物、娛樂消遣甚至是人際互動,網路與各式數位服務幾乎滿足了現代人生活過半的需求。在這樣的背景之下,不只企業緊緊跟隨數位轉型浪潮,積極開展創新技術與服務,政府部門也開始導入資料及數據分析技術,善用「數位治理」驅動公共服務模式的變革,重塑民眾對於政府服務的想像。未來數位治理不只是要讓民眾申請資料更簡便,更希望能透過資料讓企業創新,同時也做到提供客製化個人服務的目標。

從資料應用發展創新服務,結合數位科技打造公私協力的智慧政府

我們一定都能有感數位治理帶來的改變,在2021年面對新冠疫情時推出的口罩供需資訊平台、健保快易通APP、健康存摺等的整合應用服務,我們多多少少都有用過。前者透過釋出口罩庫存量及特約藥局等開放資料,促成公部門與民間社群的協力合作,將「資料」轉化成簡易使用、更新即時的便民服務,讓大家知道可以到哪裡去買口罩;後者則整合臺灣健保系統,透過數位技術將資料公開及串聯,打造創新健康平台,不只個人就醫、查詢更加方便,也奠定了後續數位醫療服務的發展基礎。

不只是民眾有感,從國際評比的角度來看,在2021年早稻田大學與國際資訊長協會(International Academy of CIO, IAC)合作辦理的世界各國政府數位評比中,臺灣在全球64個主要經濟體中排名第10名,較2020年進步1名,在整體國際中表現也算前段班。

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數位發展部數位政府司司長王誠明。

那政府是從什麼時候開始數位化的呢?源頭可以追溯到1998年時推動的「電子化政府計畫」。長期投身電子化政府計畫的規劃與推動的數位發展部數位政府司司長王誠明回憶道:

「那時政府發展許多大型網路、服務資訊上網等基礎建設,並將戶政、地政等民生領域的人工服務流程優化為電子化的線上服務,過程累積了不少可應用的資料庫及大型資訊系統;到了2017年,安全傳輸、資訊分析整合等技術也漸漸成熟,國內外都意識到『資料』是提供服務的重要元素,於是政府便開始更著重於資料的分析與應用。」

從那時起,政府秉持著讓民眾參與政府運作的開放精神,展開「服務型智慧政府推動計畫」,以民眾關切議題的數位服務為優先項目,透過開放高應用價值資料與即時分析技術,提供民間資料應用的空間,或是由機關主動開發相關服務,不只對外增強政府的公共服務能力,對內也改善民主治理的運作機制,回應整體社會的數位化需求。

資料運用思維轉變:「資料治理」作為政策發展方針

王誠明司長特別強調,雖然電子化政府與智慧化政府乍看都是透過電子產品及數位技術加速政府服務,但在執行思維上卻有根本性的差別。傳統的政府服務多半從「公共事務管理」的角度思考,例如報稅、戶政、地政等,都朝向便於管理者管理的角度去開發;但在智慧化政府的發展觀念中,政府反而會站在民眾的角度思考,利用資料開放與分析技術等方式,鼓勵公私單位開發更多數位服務。例如過去政府開放實價登錄、公車路線、空氣品質等即時資料,衍生出實價登錄地圖、台北等公車等多元應用的APP,這些都是透過資料治理來滿足民眾生活需求的最佳範例。

隨著資料治理概念的深化,臺灣Open Data的服務也逐漸成熟,甚至在英國開放知識基金會(OKFN)的開放資料國際評比中獲得世界第一的殊榮。於是2015年,國發會從「賦權」概念出發、強調資料作為精準數位服務的基礎,打造「數位服務個人化」(MyData)資料自主服務,以「民眾自主決定資料如何使用、給誰用」的核心精神,打開政府服務的里程碑。

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Photo Credit:數位發展部「個人化資料自主運用(MyData)」網頁
My Data服務平台。

在過去,若民眾要到銀行辦理開戶或貸款等業務時,會因需要出示相關證明,所以得耗費許多時間往返機關與銀行辦理。如今透過MyData平台,辦理者經過不同等級的身分驗證後,就能即時將指定資料傳輸給指定機關,而且過程中民眾也可以隨時追蹤,知道資料傳到什麼地方、被誰使用;倘若資料不慎被盜用,民眾也能第一時間收到簡訊和Email通知來即時處理。

MyData平台的服務不只強化食醫住行育樂等民生領域的數位服務,王誠明司長也說,當中央與地方整合成熟之後,也希望跨足私部門,從監管力道強的金融產業開始,漸漸延伸至監管力道較弱,卻與民生息息相關的產業(如醫療),甚至期待在最終階段引入AI服務,落實資料智慧應用。舉例來說,未來民眾失業時只要告訴政府「我失業了」,MyData平台就能主動查詢、分析民眾同意開放的資料,藉由資料彙整及AI分析的智慧服務,主動回饋民眾如何申請補助、提供就業輔導等個人化建議。

由內而外深化數位治理,組織再造迎擊轉型挑戰

當政府則從「資料」的角度出發,打造新型態的公共服務模式時,「資料」不只化身為政府或企業組織間最珍貴的資產,也成為一切數位服務發展根基。不過,成千上萬的資料該如何妥善的管理、安全的傳輸、合法的應用,也成為智慧化政府發展過程的關鍵課題。對此,王誠明司長也坦言,這正是政府在轉型過程中面臨的三大挑戰:機關本身思維與行事風格的轉變、跨機關間資料傳輸的法律規範適用性,以及資料本身的個資保護問題。

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Photo Credit: Shutterstock / 達志影像
政府數位治理的三大挑戰:機關思維的轉變、資料傳輸的交換、隱私與方便的平衡。

所以如今政府透過組織再造,成立位階更高、權責更集中的「數位發展部」,把過去可能分別是通傳會、經濟部、國發會資管處、行政院資安處在做的事情重新整合,回應這些轉型過程中跨機關、跨領域的複雜問題,讓轉型過程中無論公私部門都有可以共同討論、解決問題的夥伴。

「數位轉型其實是一個持續的過程,它不是像轉骨一樣瞬間。它是一個持續的滾動調整,根據社會需要和當下技術,讓服務做得更好。」

王誠明司長也說,正因轉型是漫長的過程,所以數位發展部的角色就是在調整過程中能靈活運作、協調合作的機關,讓無論技術、制度、法律等層面的政府服務都能與資安會緊密結合,正確導入數位治理制度,落實資安與個資保護。

持續落實、不斷提升:數位治理永無止境

最後,王誠明司長也強調,深化數位治理不只該思考如何運用數位服務提升機關效能,也包含怎麼找出社會中沒能力使用數位服務的人,並給予幫助。若要達成這樣的目標,倚靠的就不只是技術成長,還包含整體數位環境的建置。仔細觀察臺灣社會近年的轉變,就能發現不少相似的痕跡──越來越多的數位服務不只作為應用的工具,深化公共服務效率及公民參與的可能性,還能打破傳統框架,成為新興的溝通媒介,建立公私部門之間不同的協力模式;更甚至我們還能從視訊看診、健康存摺等疫情應對措施中學習,也相信未來國家再度面臨困難或風險時,在數位治理的增能之下,可以更快速的恢復,並透過完善的數位工具解決難題,從中學習並不斷的強化精進。

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